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THz摄像头或能用于智能汽车的传感器

时间:2020-3-28, 来源:互联网, 资讯类别:行业动态

英国萨塞克斯大学研发了首个非线性摄像头,可以观察到物体内部,或可用作智能汽车的AO4806传感器。

盖世汽车讯 据外媒报道,英国萨塞克斯大学(the University of Sussex)的一组物理学家成功研发了首个非线性摄像头,能够采用太赫兹(THz)辐射捕捉固态物体内部的高分辨率图像。

该研究小组由新兴光电子学(EPic)实验室教授Marco Peccianti领导,与Luana Olivieri、Juan S. Totero Gongora博士以及一组研究员学生合作,打造了新型THz摄像头,能够以无与伦比的高精度探测THz电磁波。

采用太赫兹辐射产生的图像称为“高光谱”图像,因为该图像由像素构成,每一个像素都包含该物体的电磁特征。

在电磁光谱上,THz辐射介于微波和红外线之间,像X射线一样,能够很容易穿透纸、衣服和塑料等材料,但是不会造成伤害。即使是最脆弱的生物样本,使用THz辐射也很安全。THz成像技术使人们能够“看到”物体的分子组成,并能够区分糖和可卡因等不同的物质。

在解释该研究成果的重要性时,Peccianti教授表示:“THz摄像头的核心挑战不在于收集图像,而是保存容易被其他技术破坏的物体光谱指纹。图像中所有细节的指纹都被保存下来后,我们就可以详细地研究物体的特征。”

到目前为止,还没有人认为有可能可以研发出能够拍摄高光谱图像,并保留所有由THz辐射揭示细节的摄像头。

Epic实验室采用一个单像素摄像头对带有THz光模式的物体进行图像采样,他们打造的摄像头原型能够探测物体如何改变不同的THz光模式。通过将这些信息与每个原始图案的形状相结合,摄像头可以显示出一个物体的图像及其化学成分。

THz辐射源非常微弱,迄今为止,高光谱成像的保真度都很有限。为克服该问题,萨塞克斯大学小组将标准激光照射到一种独特的非线性材料上,此种材料能够将可见光转化为THz。该摄像头原型在接近该样品的地方产生了THz电磁波,与显微镜的工作原理类似。由于THz波可以直接穿过物体同时又不影响物体,因此产生的图像以三维的方式展示了物体的形状和组成部分。

Totero Gongora博士表示:“这是我们向前迈进的重要一步,已经证明在之前的理论研究中,探索的可能性不仅是可行的,而且该摄像头比我们预期的还要好用。在打造设备的过程中,我们还发现了几种优化成像过程的方法,现在该项技术已经稳定,并且工作状况良好。下一步,我们将加速图像重建过程,让THz摄像头更快应用于现实世界,如机场安检、智能汽车传感器、制造业质量控制,甚至是检测皮肤癌等健康问题的扫描仪。”




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